在處理渦輪機械時,例如壓縮機,螺旋槳或離心泵之類的泵,最小的設計變更就會產生巨大的影響。根據機器的不同,即使效率提高1%,也可以在機器的整個使用壽命期間節省數千美元的成本。
渦輪機械設計我們的案例:采用CFD的離心泵設計
離心泵設計的CFD分析對于帶有中央葉輪的離心泵設計,CFD是分析效率的有益工具。工程師可以使用CFD分析設計的性能,輕松更改參數以查看流量如何受到影響,并創建效率泵曲線。
根據仿真結果,您可以輕松生成泵效率曲線。使用CFD,以最佳速度根據最佳方案找到最高效的設計變得更加簡單和快捷。模擬設計可進行流體流動分析,而無需進行物理原型制作,這會浪費時間和成本。
仿真設置
為該離心泵模擬輸入了三個單獨的幾何形狀。泵的設計,葉輪和旋轉區域。對于此項目,幾何體被導入為三個體積。葉輪容積,旋轉區域容積和流體流量。葉輪本身在不斷旋轉,因此可以認為是最具挑戰性的部分。因此,包括了旋轉區域的額外體積,并應用了多參考框架方法(MRF)。
結果
CFD結果顯示出葉輪尖端處的高壓和葉輪孔周圍的低壓區域。當流體進入泵的螺旋蝸殼時,它轉化為壓力能。在理想的設計中,在該區域經歷的壓力增加是平穩且逐漸的。但是,在此設計的最初階段,螺旋蝸殼開始時速度突然降低。這肯定會對泵的效率產生負面影響,應予以檢查。
微粒痕跡顯示出當流體進入離心泵的葉輪時產生的渦流。結果表明,最靠近眼睛的葉輪葉片角處的壓力極低。這帶來了泵氣蝕的風險。離心泵分析結論
該仿真演示了CFD在識別設計中對效率產生負面影響的區域方面的有用性。使用這樣的結果,工程師可以從他們的Web瀏覽器的舒適性中做出明智的設計決策,以優化渦輪機械設計,以提高整體性能,可靠性和價值。